專利名稱：半導(dǎo)體發(fā)光裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)施方式涉及半導(dǎo)體發(fā)光裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體發(fā)光裝置不僅有顯示用途，還被期待作為代替電燈泡或熒光燈等的球管光源的低耗電的光源。并且，例如為了置換球管光源等的目的，希望半導(dǎo)體發(fā)光裝置的高輸出化。例如，對發(fā)光二極管(Light Emitting Diode LED)而言,通過向其發(fā)光層整體均勻地注入電流，能夠提高發(fā)光效率。進(jìn)而，通過提高來自半導(dǎo)體結(jié)晶的光的取出效率，能夠進(jìn)行高輸出化。因此，提出了對向發(fā)光層注入的電流進(jìn)行均勻化的電極圖案、或?qū)Πl(fā)光面整體形成透明電極的技術(shù)等。但是，僅通過這些技術(shù)并不能滿足高輸出化的要求，需要以低成本實(shí)現(xiàn)進(jìn)一歩的高輸出化的半導(dǎo)體發(fā)光裝置及其制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施方式提供能夠以低成本實(shí)現(xiàn)高輸出化的半導(dǎo)體發(fā)光裝置及其制造方法。實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置具備層疊體，該層疊體具有第I導(dǎo)電型的第I半導(dǎo)體層、第2導(dǎo)電型的第2半導(dǎo)體層、以及在上述第I半導(dǎo)體層與上述第2半導(dǎo)體層之間設(shè)置的發(fā)光層。還具備透明電極層，設(shè)置在上述第2半導(dǎo)體層的表面，使從上述發(fā)光層放射的光透過；第I電極，與上述透明電極層電連接；以及第2電極，與上述第I半導(dǎo)體層電連接。并且，具有沿著上述透明電極層的邊緣的區(qū)域，該區(qū)域設(shè)置成上述透明電極層的厚度在上述邊緣側(cè)比中央側(cè)薄。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，能夠提供能以低成本實(shí)現(xiàn)高輸出化的半導(dǎo)體發(fā)光裝置及其制造方法。


圖I是表示第I實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的構(gòu)造的示意圖。圖2是表示第I實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造過程的示意截面圖。圖3是表示后續(xù)于圖2的制造過程的示意截面圖。圖4是表示后續(xù)于圖3的制造過程的示意截面圖。圖5是例示出第I實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的光取出的示意圖。圖6是例示出第I實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的電流注入的示意圖。
圖7是表示第I實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的電流注入的其他例的示意圖。圖8是例示第I實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的光輸出的曲線圖。圖9是表示第I實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的光輸出的其他例的曲線圖。圖10是表示第I實(shí)施方式的變形例的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造過程的示意截面圖。圖11是表示第2實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造過程的示意截面圖。圖12是表示第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造過程的示意截面圖。圖13是表示第4實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造過程的示意截面圖。
具體實(shí)施方式
以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。另外，在以下的實(shí)施方式中，對附圖中的同一部分附加同一號碼并適當(dāng)省略其詳細(xì)說明，而說明不同的部分。進(jìn)而，雖然將第I導(dǎo)電型設(shè)為η型、將第2導(dǎo)電型設(shè)為P型來說明，但也可以將第I導(dǎo)電型設(shè)為P型，將第2導(dǎo)電型設(shè)為η型。(第I實(shí)施方式)圖I是表示第I實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置100的構(gòu)造的示意圖。圖1(a)是表示發(fā)光面的俯視圖，圖1(b)表示圖1(a)中的A-A截面的構(gòu)造。半導(dǎo)體發(fā)光裝置100例如是以GaN類氮化物半導(dǎo)體為材料的LED，如圖I (a)所示，具有方形的外形，在其兩端具備作為第I電極的P電極13、以及作為第2電極的η電極15。并且，如圖1(b)所示，例如具備設(shè)置在藍(lán)寶石基板2上的層疊體10，該層疊體10包括作為第I半導(dǎo)體層的η型GaN層3、發(fā)光層5、以及作為第2半導(dǎo)體層的P型GaN層7。發(fā)光層5設(shè)置在η型GaN層3與P型GaN層7之間，例如包含由InGaN阱層和GaN阻擋層構(gòu)成的量子講。在P型GaN層7的表面設(shè)有透明電極層9。透明電極層9具有低電阻的導(dǎo)電性，向P型GaN層7的整個面擴(kuò)散電流并注入到發(fā)光層5。進(jìn)而，透明電極層9中，為了將發(fā)光層5的發(fā)光取出到外部而使用對發(fā)光透明的材料。例如，能夠使用作為導(dǎo)電性氧化膜的ITO(Indium Tin Oxide,氧化銦錫)。在透明電極層9的表面設(shè)有P電極13。P電極13例如是將鎳(Ni)以及金(Au)依次層疊而成的金屬膜，其與透明電極層9電連接而設(shè)置。進(jìn)而，在將透明電極層9以及P型GaN層7、發(fā)光層5選擇性地去除而露出的η型GaN層3的表面3a上設(shè)有η電極15。η電極15例如是將鈦(Ti)以及鋁(Al)依次層疊而 成的金屬膜，與η型GaN層3電連接。本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置100如圖I (a)所示，具有沿著透明電極層9的邊緣的區(qū)域9a。區(qū)域9a設(shè)置成透明電極層9的厚度在邊緣側(cè)比在中央側(cè)薄。例如，如圖1(b)所示，能夠形成從中央側(cè)向邊緣變薄的錐狀。進(jìn)而，透明電極層9的邊緣與從透明電極層9的表面向η型GaN層3的方向?qū)⑼该麟姌O層9、ρ型GaN層7以及發(fā)光層5連續(xù)地蝕刻而設(shè)置的側(cè)面IOa相接。S卩，如圖I (b)所示，透明電極層9的邊緣與P型GaN層7的邊緣一致。并且，透明電極層9的邊緣與p型GaN層7的邊緣在嚴(yán)格的意義上來說不僅包括一致的情況，還包括大致一致的情況。例如，也可以存在因透明電極層9的橫方向的蝕刻速度與P型GaN層7的橫方向的蝕刻速度的差異而產(chǎn)生的程度的臺階。接著，參照圖2及圖4說明半導(dǎo)體發(fā)光裝置100的制造過程。圖2 (a) 圖4是示意地表示各個制造エ序中的晶片的一部分的截面圖。首先，如圖2 (a)所示，在藍(lán)寶石基板2上依次形成η型的GaN層3、發(fā)光層5以及ρ型的GaN層7。這些氮化物半導(dǎo)體層例如能夠使用MOCVD (Metal Organic Chemical VaporDeposition :金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積)法來形成。接著，如圖2(b)所示，在ρ型GaN層7的表面形成透明電極層9。透明電極層9是低電阻的導(dǎo)電性膜，使用將從發(fā)光層5放出的光透過的材料。例如使用能夠利用濺射法或蒸鍍法來形成的ITO、ZnO等的導(dǎo)電性氧化膜。透明電極層9的厚度考慮其方塊電阻和透過率來決定。例如，若使透明電極層9變厚，則方塊電阻變低，但發(fā)光的透過率下降。另ー方面，若將透明電極層9形成得薄，則透過率變高，但方塊電阻變大。例如，在ITO的情況下，能夠設(shè)為250nm左右的厚度。接著，如圖3(a)所示，形成覆蓋透明電極層9的一部分的蝕刻掩膜21。蝕刻掩膜21例如使用氧化娃膜(SiO2) ο接著,例如利用RIE (Reactive Ion Etching :反應(yīng)性離子蝕刻)法從透明電極層9的表面向η型GaN層3的方向?qū)ν该麟姌O層9、ρ型GaN層7以及發(fā)光層5連續(xù)進(jìn)行蝕刻。圖3 (b) 圖3 (d)示意地表示蝕刻的過程。作為蝕刻氣體而使用氯(Cl2)，使用垂直方向(從透明電極層9向η型GaN層3的方向)的蝕刻占主導(dǎo)地位的蝕刻條件。如圖3 (b)所示，在蝕刻的最初階段，例如通過蝕刻掩膜21選擇性地蝕刻透明電極層9以及ρ型GaN層7，形成垂直的蝕刻面10a。同吋，蝕刻掩膜21也被蝕刻而變薄。接著，進(jìn)行蝕刻掩膜21的邊緣21a的蝕刻，從中央向邊緣21a的方向變薄。進(jìn)而，若進(jìn)行蝕刻，則如圖3(c)所示，蝕刻掩膜21的邊緣21a的厚度成為O。并且，在其以后的蝕刻中，如圖3(d)所示，蝕刻掩膜21的邊緣21a向中央側(cè)后退，透明電極層9的端部逐漸被蝕刻。并且，蝕刻掩膜21的端部的形狀被復(fù)制，透明電極層9的厚度從中央側(cè)向邊緣變薄。結(jié)果，在使η型GaN層3的表面3a露出的同時，能夠形成沿著透明電極層9的邊緣的區(qū)域9a。換言之，在將透明電極層9、p型GaN層7以及發(fā)光層5去除而使η型GaN層3的表面3a露出的期間，調(diào)整蝕刻掩膜21的厚度，以在透明電極層9的端部形成區(qū)域9a。接著，例如通過濕式蝕刻來去除蝕刻掩膜21。然后，如圖4所示，在透明電極層9的表面形成P電極13,在η型GaN層3的表面3a形成η電極15。ρ電極13例如利用真空蒸鍍法在透明電極層9的表面將Ni以及Au依次層疊并進(jìn)行構(gòu)圖來形成。η電極15例如利用濺射法或蒸鍍法將Ti以及Al依次層疊并進(jìn)行構(gòu)圖來形成。通過上述的制造過程完成半導(dǎo)體發(fā)光裝置100。并且，將藍(lán)寶石基板2的背面研磨并加工成較薄之后，例如利用切割機(jī)從晶片切出各個半導(dǎo)體發(fā)光裝置100。接著，參照圖5 圖7說明本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的作用。圖5(a) 圖 7 (c)是表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置100 120、比較例的半導(dǎo)體發(fā)光裝置200及300的部分截面的示意圖。例如，圖5(a)所示的半導(dǎo)體發(fā)光裝置100中，從發(fā)光層5放射井向透明電極層9的端部傳播的發(fā)光L1透過區(qū)域9a而放出到外部。
相對于此，圖5(b)所示的半導(dǎo)體發(fā)光裝置200中，在透明電極層9的端部沒有設(shè)置區(qū)域9a。并且，以比臨界角大的角度入射到透明電極層9的表面的發(fā)光L2在透明電極層9的表面以及蝕刻面IOa上被全反射，在層疊體10的內(nèi)部一邊反復(fù)反射ー邊衰減。即，向透明電極層9的端部傳播的發(fā)光的一部分無法取出到外部。這樣，在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置100中，設(shè)置沿著透明電極層9的邊緣的區(qū)域9a,減少從發(fā)光層5放射的發(fā)光的全反射而提高光的取出效率。圖6(a)及(b)是表示半導(dǎo)體發(fā)光裝置100及300的電流注入的例的示意圖。圖6(a)表示本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置100，圖6(b)表示比較例的半導(dǎo)體發(fā)光裝置300。圖6(a)所示的半導(dǎo)體發(fā)光裝置100中，透明電極層9的邊緣Em包含于蝕刻面10a。 并且，透明電極層9的邊緣Εμ、ρ型GaN層7的邊緣以及發(fā)光層5的邊緣一致，能夠?qū)⑼ㄟ^透明電極層9擴(kuò)散的驅(qū)動電流Id注入到發(fā)光層5的端部。另ー方面，圖6(b)所示的半導(dǎo)體發(fā)光裝置300中，透明電極層9的邊緣形成為比P型GaN層7以及發(fā)光層5的邊緣向?qū)盈B體10的內(nèi)側(cè)后退We的狀態(tài)。因此，即使驅(qū)動電流ID通過透明電極層9擴(kuò)散到ρ型GaN層7中，注入到發(fā)光層5的端部分的電流也少，發(fā)光強(qiáng)度低。即，半導(dǎo)體發(fā)光裝置300中，在發(fā)光層5的端部中發(fā)光強(qiáng)度降低，實(shí)質(zhì)上的發(fā)光面積縮小。因此，半導(dǎo)體發(fā)光裝置300的光輸出比半導(dǎo)體發(fā)光裝置100低。在半導(dǎo)體發(fā)光裝置300的制造過程中，透明電極層9、ρ型GaN層7以及發(fā)光層5不被連續(xù)地蝕刻，而是在不同エ序中被加工。即，在對透明電極層9進(jìn)行構(gòu)圖之后，進(jìn)行ρ型GaN層7以及發(fā)光層5的蝕刻。并且，例如圖3 (a)所示的蝕刻掩膜21設(shè)置成覆蓋被構(gòu)圖的透明電極層9的狀態(tài)。因此，如圖6 (b)所示，透明電極層9的邊緣形成為比ρ型GaN層7以及發(fā)光層5的邊緣向?qū)盈B體10的內(nèi)側(cè)后退We的狀態(tài)。相對于此，在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置100中，通過將透明電極層9、p型GaN層7以及發(fā)光層5連續(xù)蝕刻，使透明電極層9的邊緣EM、p型GaN層7以及發(fā)光層5的邊緣一致。由此，能夠擴(kuò)大發(fā)光層5中的放射發(fā)光的區(qū)域的實(shí)質(zhì)性面積，實(shí)現(xiàn)光輸出的提高。圖7(a) 圖7(c)是表示半導(dǎo)體發(fā)光裝置100、110及120的電流注入的例的示意圖。在半導(dǎo)體發(fā)光裝置100 120中,各自沿著P型GaN層7的表面的方向(橫方向)的、從中央側(cè)到邊緣的區(qū)域9a的寬度WP(參照圖1(a))不同。在區(qū)域9a中，透明電極層9的厚度在邊緣側(cè)比在中央側(cè)薄，因此在邊緣側(cè)，透明電極層9的電阻高，驅(qū)動電流Id向邊緣側(cè)的擴(kuò)散得到限制。因此，注入到發(fā)光層5的端部的電流減少，發(fā)光強(qiáng)度下降。因而，為了擴(kuò)大發(fā)光區(qū)域的面積，有利的是縮小區(qū)域9a的寬度WP。另ー方面，從參照圖5說明的光的取出效率的觀點(diǎn)來看，為了減少全反射的發(fā)光的成分，有利的是區(qū)域9a的寬度Wp寬。S卩，區(qū)域9a的寬度Wp是考慮發(fā)光區(qū)域的面積以及光取出效率而形成的。作為ー個基準(zhǔn)，能夠考慮層疊體10的層疊方向的厚度TE1。例如，對于注入到發(fā)光層5的端部的驅(qū)動電流ID，能夠?qū)p看作橫方向的電流路徑的長度，將Tei看作層疊方向的電流路徑的長度。并且，在Wp比Tei寬的情況、以及Wp比Tei窄的情況下，區(qū)域9a的電阻對注入到發(fā)光層5的端部的電流的影響不同。例如，在如圖7(a)所示的半導(dǎo)體發(fā)光裝置100中，Wp設(shè)置成比層疊體10的層疊方向的厚度Tei窄，與橫方向的電流路徑相比向?qū)盈B方向的電流路徑長。因此，透明電極層9的電阻對驅(qū)動電流Id的向橫方向的擴(kuò)散的影響得到緩和，能夠抑制發(fā)光層5的端部的發(fā)光強(qiáng)度下降。另ー方面，在如圖7(b)所示的半導(dǎo)體發(fā)光裝置110中，Wp設(shè)置成比Tei寬，與向?qū)盈B方向的電流路徑相比橫方向的電流路徑長。因此，區(qū)域9a的電阻限制驅(qū)動電流Id的橫方向的擴(kuò)散，減少注入到發(fā)光層5的端部的電流。并且，即使作為將Wp設(shè)得寬的效果而可以預(yù)想到光取出效率提高，但發(fā)光層5的端部的發(fā)光強(qiáng)度下降的影響較大，光輸出的提高有限。S卩，在半導(dǎo)體發(fā)光裝置100中，通過使Wp比Tei窄，能夠抑制發(fā)光層5的端部的發(fā)光強(qiáng)度下降。并且，在Wp比Tei窄的范圍內(nèi)，通過將Wp最優(yōu)化，能夠提高光取出效率而提高光輸出。進(jìn)而，如圖7 (C)所示的半導(dǎo)體發(fā)光裝置120所示，也可以將Wp形成為比層疊在發(fā) 光層5上的半導(dǎo)體層(這里，ρ型GaN層7)的厚度Te2窄。由此，能夠維持驅(qū)動電流Id的橫方向的擴(kuò)散，進(jìn)ー步抑制發(fā)光層5的端部的發(fā)光強(qiáng)度下降而提高光輸出。這里，應(yīng)注意當(dāng)透明電極層9的厚度在區(qū)域9a與透明電極層9的未被蝕刻的中央部之間連續(xù)變化的情況下，無法確定其邊界的位置。因此，作為區(qū)域9a的寬度WP，例如定義為從透明電極層9的厚度比未被蝕刻的中央部的厚度薄10%這一點(diǎn)到透明電極層9的邊緣為止的間隔。圖8是表示半導(dǎo)體發(fā)光裝置100的光輸出的例的曲線圖。橫軸表示樣品號，縱軸表示光輸出。在樣品號SI S3所示的半導(dǎo)體發(fā)光裝置中，在透明電極層9的邊緣沒有形成區(qū)域9a，具有透明電極層9的邊緣比ρ型GaN層7的邊緣向?qū)盈B體10的內(nèi)側(cè)后退的構(gòu)造。另ー方面，樣品號S2 S6的光輸出是半導(dǎo)體發(fā)光裝置100的數(shù)據(jù)，可知比SI S3的光輸出高約18%。圖9是表示半導(dǎo)體發(fā)光裝置100的光輸出的其他例的曲線圖。橫軸表示在透明電極層9的邊緣形成的錐形狀的區(qū)域9a的錐角Θ (參照圖5(a))，縱軸表示光輸出。半導(dǎo)體發(fā)光裝置100的芯片尺寸為長邊350 μ m、短邊300 μ m。如圖9所示，可知與錐角Θ為90°的情況(與未形成區(qū)域9a的構(gòu)造對應(yīng))的光輸出相比，隨著Θ變小為60°、40°，光輸出提高。這表示通過將區(qū)域9a的寬度Wp設(shè)得寬，光取出效率提高。層疊體10的厚度為約6 μ m、透明電極層9 (ITO)的厚度為250nm，在Te2 > Wp的范圍內(nèi)。這樣，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置100中，在沿著透明電極層9的邊緣的區(qū)域9a中，將透明電極層9的厚度設(shè)為從中央側(cè)向邊緣側(cè)變薄。由此，能夠提高光取出效率，提高光輸出。進(jìn)而，將透明電極層9、p型GaN層7以及發(fā)光層5連續(xù)蝕刻，使透明電極層9的邊緣、P型GaN層7的邊緣以及發(fā)光層5的邊緣一致，由此擴(kuò)大發(fā)光區(qū)域的面積并提高光輸出。此外，由于將透明電極層9、p型GaN層7以及發(fā)光層5連續(xù)蝕刻，因此能夠?qū)⒅圃欹ㄐ蚝唵位?，降低成本。在上述的半?dǎo)體發(fā)光裝置100的制造過程中示出了作為透明電極層9、p型GaN層7以及發(fā)光層5的蝕刻掩膜21而使用SiO2膜的例子，但也可以使用抗蝕劑膜。并且，如圖10所示，也可以將蝕刻掩膜21變形到蝕刻前，將抗蝕劑膜的厚度形成為從中央側(cè)向邊緣側(cè)的方向變薄。例如，抗蝕劑膜通過以比其軟化溫度高的溫度進(jìn)行熱處理，能夠變形到在圖10中用21b所示的形狀。
(第2實(shí)施方式)圖11是表示第2實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法的示意截面圖。如圖11(a)所示，在本實(shí)施方式的制造方法中，利用將SiO2膜31和抗蝕劑膜32層疊而成的蝕刻掩膜33，而對透明電極層9、ρ型GaN層7以及發(fā)光層5進(jìn)行蝕刻。如該圖所示，抗蝕劑膜32以覆蓋SiO2膜31的表面整體的方式形成。圖11(b)是例示出利用蝕刻掩膜33進(jìn)行干式蝕刻后的晶片的部分截面的示意圖。如該圖所示，透明電極層9、ρ型GaN層7以及發(fā)光層5被蝕刻，露出η型GaN層3的表面3a。并且，沿著透明電極層9的邊緣而形成區(qū)域9a。通過將SiO2膜31和抗蝕劑膜32層疊，即使抗蝕劑膜32全部被蝕刻，在透明電極層9的表面也會殘留SiO2膜 31，能夠防止透明電極層9的過蝕刻。(第3實(shí)施方式)圖12是表示第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法的示意截面圖。如圖12(a)所示，在本實(shí)施方式的制造方法中，使用將抗蝕劑膜35和抗蝕劑膜37層疊而成的蝕刻掩膜38?？刮g劑膜37以覆蓋抗蝕劑膜35的表面整體的方式形成。圖12(b)是例示出利用蝕刻掩膜38進(jìn)行干式蝕刻后的晶片的部分截面的示意圖。由于將抗蝕劑膜35和抗蝕劑膜37層疊，由此在抗蝕劑膜37被蝕刻之后在透明電極層9的表面殘留抗蝕劑膜35，防止過蝕刻。例如，抗蝕劑膜35中使用蝕刻速度比抗蝕劑膜37慢的材料。(第4實(shí)施方式)圖13是表示第4實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法的示意截面圖。如圖13(a)所示，在本實(shí)施方式的制造方法中，例如利用將SiO2膜41、Si02膜42以及SiO2膜43層疊而成的3層的蝕刻掩膜45，對透明電極層9、p型GaN層7以及發(fā)光層5進(jìn)行蝕刻。如該圖所示，SiO2膜42的邊緣比SiO2膜41的邊緣向內(nèi)側(cè)后退而形成,SiO2膜43的邊緣形成為比SiO2膜42的邊緣向內(nèi)側(cè)后退的狀態(tài)。圖13(b)是例示出利用蝕刻掩膜45進(jìn)行干式蝕刻后的晶片的部分截面的示意圖。如該圖所示，進(jìn)行蝕刻，以使在對透明電極層9、p型GaN層7以及發(fā)光層5進(jìn)行蝕刻之后在透明電極層9上至少殘留SiO2膜41。由此，能夠防止透明電極層9的過蝕刻。進(jìn)而，能夠用SiO2膜42以及43的后退幅度來調(diào)整沿著透明電極層9的邊緣形成的區(qū)域9a的形狀。此外，也可以代替SiO2膜41 43而使用利用了抗蝕劑膜的3層構(gòu)造的蝕刻掩膜。例如，也可以為正性(positive)抗蝕劑/負(fù)性(negative)抗蝕劑/正性抗蝕劑的3層構(gòu)造。上述的實(shí)施方式不限于使用了 GaN類氮化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，也能夠適用于以其他氮化物半導(dǎo)體、AlGaInP類半導(dǎo)體為材料的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。另外，在本申請說明書中，“氮化物半導(dǎo)體”包含BxInyAlzGa1^zN(O彡x彡I，O彡y彡1，O彡z彡1,0 ^ x+y+z ^ I)的III-V族化合物半導(dǎo)體，進(jìn)而，作為V族元素，除了 N(氮)以外還包括含有磷(P)或神(As)等的混晶。此外，“氮化物半導(dǎo)體”還包含如下物質(zhì)、即進(jìn)ー步包含為了控制導(dǎo)電型等的各種物性而添加的各種元素的物質(zhì)、以及進(jìn)ー步包含非有意包含的各種元素的物質(zhì)。說明了本發(fā)明的若干個實(shí)施方式，但這些實(shí)施方式是作為例子來提示的，并不是要限定發(fā)明的范圍。這些新的實(shí)施方式能夠以其他的各種方式實(shí)施，在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種省略、置換、變更。這些實(shí)施方式及其變形包含在發(fā)明的范圍及主旨 中，并且包含在權(quán)利要求所記載的發(fā)明及其等效范圍中。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體發(fā)光裝置，具備 層疊體，具有第I導(dǎo)電型的第I半導(dǎo)體層、第2導(dǎo)電型的第2半導(dǎo)體層、以及在上述第I半導(dǎo)體層與上述第2半導(dǎo)體層之間設(shè)置的發(fā)光層； 透明電極層，設(shè)置在上述第2半導(dǎo)體層的表面，使從上述發(fā)光層放射的發(fā)光透過； 第I電極，與上述透明電極層電連接；以及 第2電極，與上述第I半導(dǎo)體層電連接； 該半導(dǎo)體發(fā)光裝置具有沿著上述透明電極層的邊緣的區(qū)域，該區(qū)域設(shè)置成上述透明電極層的厚度在上述邊緣側(cè)比在中央側(cè)薄。
2.如權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，其特征在干， 上述透明電極層的邊緣與從上述透明電極層的表面向上述第I半導(dǎo)體層的方向?qū)ι鲜鐾该麟姌O層、上述第2半導(dǎo)體層以及上述發(fā)光層連續(xù)地進(jìn)行蝕刻而形成的上述第2半導(dǎo)體層的側(cè)面相接。
3.如權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置， 上述透明電極層的邊緣與上述第2半導(dǎo)體層的邊緣一致。
4.如權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置， 在沿著上述透明電極層的邊緣的上述區(qū)域中，沿著上述第2半導(dǎo)體層的表面的方向的從中央側(cè)到邊緣的上述區(qū)域的寬度比上述層疊體的層疊方向的厚度小。
5.如權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置， 在沿著上述透明電極層的邊緣的上述區(qū)域中，沿著上述第2半導(dǎo)體層的表面的方向的從中央側(cè)到邊緣的上述區(qū)域的寬度比上述第2半導(dǎo)體層的厚度小。
6.如權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置， 上述透明電極層包含導(dǎo)電性氧化膜。
7.如權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置， 上述透明電極層包含ITO以及ZnO中的至少ー種。
8.如權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置， 沿著上述透明電極層的邊緣的上述區(qū)域是從中央側(cè)向邊緣變薄的錐狀。
9.如權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置， 上述第I半導(dǎo)體層、上述第2半導(dǎo)體層以及發(fā)光層分別包含GaN類氮化物半導(dǎo)體。
10.如權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置， 上述第I半導(dǎo)體層、上述第2半導(dǎo)體層以及發(fā)光層設(shè)置在藍(lán)寶石基板上。
11.如權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置， 上述第I半導(dǎo)體層、上述第2半導(dǎo)體層以及發(fā)光層分別包含AlGaInP類半導(dǎo)體。
12.—種半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法，包括如下エ序 在基板上依次形成第I導(dǎo)電型的第I半導(dǎo)體層、發(fā)光層以及第2導(dǎo)電型的第2半導(dǎo)體層的エ序； 在上述第2半導(dǎo)體層的表面形成透明電極層的エ序，該透明電極層使從上述發(fā)光層放出的發(fā)光透過；以及 從上述透明電極層的表面向上述第I半導(dǎo)體層的方向?qū)ι鲜鐾该麟姌O層、上述第2半導(dǎo)體層以及上述發(fā)光層連續(xù)進(jìn)行蝕刻的エ序，形成沿著上述透明電極層的邊緣的區(qū)域，該區(qū)域設(shè)置成上述透明電極層的厚度在上述邊緣側(cè)比在中央側(cè)薄。
13.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法， 將在上述透明電極層、上述第2半導(dǎo)體層以及上述發(fā)光層的蝕刻中使用的掩膜的端部的形狀復(fù)制到沿著上述透明電極層的邊緣的區(qū)域。
14.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法， 在上述透明電極層、上述第2半導(dǎo)體層以及上述發(fā)光層的蝕刻中利用反應(yīng)性離子蝕刻法。
15.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法， 在上述透明電極層、上述第2半導(dǎo)體層以及上述發(fā)光層的蝕刻中，使用從上述透明電極層向上述第I半導(dǎo)體層的方向的蝕刻占主導(dǎo)地位的條件。
16.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法， 在上述透明電極層、上述第2半導(dǎo)體層以及上述發(fā)光層的蝕刻中使用的掩膜由氧化硅膜即SiO2構(gòu)成。
17.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法， 在上述透明電極層、上述第2半導(dǎo)體層以及上述發(fā)光層的蝕刻中使用的掩膜是以比軟化溫度高的溫度處理后的抗蝕劑膜。
18.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法， 在上述透明電極層、上述第2半導(dǎo)體層以及上述發(fā)光層的蝕刻中使用的掩膜是氧化硅膜即SiO2、以及抗蝕劑膜的層疊膜。
19.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法， 在上述透明電極層、上述第2半導(dǎo)體層以及上述發(fā)光層的蝕刻中使用的掩膜是包含多個抗蝕劑膜的層疊膜。
20.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法， 在上述透明電極層、上述第2半導(dǎo)體層以及上述發(fā)光層的蝕刻中使用的掩膜是包含多個氧化硅膜即SiO2的層疊膜。
全文摘要
一種半導(dǎo)體發(fā)光裝置，具備層疊體，該層疊體具有第1導(dǎo)電型的第1半導(dǎo)體層、第2導(dǎo)電型的第2半導(dǎo)體層、以及在上述第1半導(dǎo)體層與上述第2半導(dǎo)體層之間設(shè)置的發(fā)光層。并且具備透明電極層，設(shè)置在上述第2半導(dǎo)體層的表面，使從上述發(fā)光層放射的發(fā)光透過；第1電極，與上述透明電極層電連接；以及第2電極，與上述第1半導(dǎo)體層電連接。并且，具有沿著上述透明電極層的邊緣的區(qū)域，該區(qū)域設(shè)置成上述透明電極層的厚度在上述邊緣側(cè)比在中央側(cè)薄。
文檔編號H01L33/00GK102694099SQ20121005499
公開日2012年9月26日 申請日期2012年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月23日
發(fā)明者衣川佳之 申請人:株式會社東芝